Nawigacja

Aktualności

Metrolodzy z Głównego Urzędu Miar opracowali nowy wzorzec jednostki miary pojemności elektrycznej 10 nF

Opublikowane przez : Adam Żeberkiewicz

GUM jest jedną z trzech instytucji metrologicznych w Europie (poza brytyjskim NPL i włoskim INRIM), w których samodzielnie wykonano kondensator o tak dobrych parametrach stabilności i stratności założonej pojemności elektrycznej 10 nF.

W ramach prac badawczo-rozwojowych w Samodzielnym Laboratorium Elektryczności i Magnetyzmu GUM opracowano i wykonano czterozaciskowy kondensator wzorcowy o wartości 10 nF z dielektrykiem ceramicznym. Kondensator został umieszczony w termostacie z wbudowanym elektronicznym układem sterowania, który wraz ze stacjonarnym źródłem zasilania lub dodatkowym akumulatorem zapewnia bardzo precyzyjnie utrzymywanie określonej temperatury.

Głównym przedmiotem pracy badawczej było wyselekcjonowanie właściwego kondensatora oraz zaprojektowanie i wykonanie termostatu z elektronicznym układem sterowania, zapewniającego utrzymywanie doświadczalnie określonej temperatury, w której kondensator wykazuje najlepsze parametry. Kondensator z termostatem i układem sterowania stanowią jednolitą całość wzorca pojemności elektrycznej. Opracowany wzorzec charakteryzuje się bardzo dobrą stabilnością wartości pojemności na poziomie 5 ppm oraz małą wartością stratności tg δ.

Obecnie bezpośredni transfer jednostki miary pojemności elektrycznej od kwantowego efektu Halla nie jest jeszcze realizowany.

Zbudowany wzorzec pozwoli na transfer jednostki miary pojemności dla wartości pojemności 10 nF, przy rezystancji RDC/AC =12906,4 Ω i częstotliwości f=1233 Hz oraz dalszy transfer poprzez 1 nF, 100 pF do pojemności 10 pF, która jest nominalną wartością państwowego wzorca jednostki miary pojemności elektrycznej.

Jak już wspomnieliśmy, GUM może się poszczycić tym, że należy do nielicznego grona instytucji metrologicznych w Europie, w których samodzielnie wykonano kondensator o tak dobrych parametrach stabilności i stratności założonej pojemności elektrycznej 10 nF. Uzyskane stabilne parametry pojemności i stratności kondensatora pozwalają na ustanowienie go wzorcowym kondensatorem. Zdobyta wiedza i doświadczenie podczas realizacji projektu umożliwia komercyjne wytwarzanie takich wzorcowych kondesatorów dla innych laboratoriów krajowych i zagranicznych. 

Kondensator wzorcowy został opracowany i wykonany przez zespół w składzie:
Maciej Koszarny,
Piotr Szterk,
Robert Jasiński,
Jolanta Jursza.

Pracami zespołu kierował Jerzy Szutkowski - Kierownik Samodzielnego Laboratorium Elektryczności i Magnetyzmu.

  • Czterozaciskowy kondensator wzorcowy o wartości 10 nF
    Czterozaciskowy kondensator wzorcowy o wartości 10 nF
do góry